本發明提供一種原位化學氧化修復土壤及地下水的藥劑及其使用方法。該藥劑包括：1)酶制劑或擬酶制劑；2)至少可以與酶制劑或擬酶制劑一起作為氧化污染底物的電子受體的氧化劑；氧化劑與酶制劑的投加質量濃度比為1:(0.1?1×10⁶)，氧化劑與擬酶制劑的摩爾濃度比為1:(0.001?1×10³)。藥劑使用方法包括：按比例，將所述酶制劑或擬酶制劑與氧化劑混合后注入污染土壤地下水；或先將酶制劑或擬酶制劑注入地下后，再注入所述氧化劑；或者先將所述氧化劑注入污染土壤地下水，再注入酶制劑或擬酶制劑。該藥劑無需含鐵活化劑，使用條件溫和，高效去除地下污染物，無二次污染，對地面或地下生態環境擾動小。

技術領域

本發明屬于環境污染治理領域，特別是涉及原位化學氧化修復土壤或地下水的藥劑及使用方法。

背景技術

隨著工業化、城鎮化進程的深入推進以及產業結構的升級與調整，我國暴露出越來越多的環境污染問題。其中，工業“三廢”的無組織排放、農藥的不合理施用以及生活廢棄物的隨意堆放導致有機污染物或重金屬直接或間接地進入環境，造成了嚴重的土壤/地下水污染。土壤污染不僅會破壞土壤質量、降低土地生產力，同時會通過雨水淋溶、地表徑流和大氣沉降等形式造成地下水和大氣污染，對居民身體健康、農作物安全生產乃至生態環境構成嚴重威脅。環境污染已經得到國家政府和社會各界的廣泛關注，并相繼出臺系列政策法規有效指導環境修復治理工作。《中華人民共和國土壤污染防治法》已于2019年落地實行，土壤污染的防治與修復做到有法可依。

污染場地綠色可持續修復是研究的熱點和難點之一。根據處理方式的不同，污染場地修復技術分為異位修復及原位修復兩種。其中，原位修復因其修復性能高、地面擾動小、可持續性較強、公眾影響小等眾多優勢，受到權威機構美國環保署(USEPA)和業內研究學者的認可和推崇。在眾多修復技術中，原位化學氧化法(ISCO)可以快速、高效修復污染場地中高濃度有機污染物，被認定為具有成本效益的場地修復技術。其修復過程是將配置為液態或漿態的氧化藥劑通過泵注入至污染區域，隨之，藥劑與土壤及地下水中的污染物發生物理、化學或生物作用，通過固定、轉移、吸收、降解或轉化等途徑降低污染物含量，將其轉化為低毒或無毒的過程。

常規原位化學氧化修復技術通過將氧化劑或還原劑以及其活化劑混合，作為修復藥劑注入污染土壤區域，通過活化劑催化氧化劑或還原劑產生活性自由基物種來攻擊土壤中的污染物質。然而氧化劑在注入地下時，只有少部分會與土壤中的鐵礦物表面發生自由基鏈式反應，而大部分則會被土壤中存在的鐵錳礦物進行無效分解，生成氧氣和水，造成大量浪費的同時，剩余氧化劑無法在大的半徑范圍內支撐活性物種的生成。另外，常規方法中常用活化劑為鐵基化合物等金屬化合物，在中性土壤中無法得到充分利用，難以高效去除污染物，且易生成難以處理的鐵泥等二次污染物質。為增加鐵的可利用性，通常將酸注入地下進行pH調節，對于含水層的緩沖能力太大區域無法對鐵基化合物進行有效酸化，且過酸環境存在擾亂地下原始生態系統的風險。

基于上述，我們需要一種可在寬pH條件下使用的，且能夠高效修復受污染場地土壤和地下水的藥劑配方。酶制劑或能滿足此需求。在自然界中，來自細菌，真菌和植物的許多氧化酶在廢棄物處理應用中起著重要作用。過氧化物酶或酚氧化酶可作用于特定的頑固污染物，并通過沉淀、親核攻擊、氧化偶聯或重排的方式將污染物轉化為腐殖質等其他產物，得到更具有環境效益的最終處理。其具體機理如過氧化物酶，可在H₂O₂或小分子有機過氧化物存在的情況下先將污染底物氧化打開，形成自由基，底物分子被氧化形成自由基后再通過重排、偶聯等方式形成相應的聚合物以及化合物，達到污染物減量化、無害化的目的。酶催化過程具有反應條件溫和、專一性以及高效性等特點，且往往只需要微量的氧化劑即可實現，大大降低了受污染場地的修復成本，也降低了氧化劑如過氧化氫在地面運輸及施用時的安全風險，其最終形成的腐殖質產物還可以增加土壤的吸水，保肥能力，改善土壤的物理化學性質。

發明內容